חוקרי UBC Okanagan פיתחו מודל מודפס ביולוגי תלת-ממדי המחקה מקרוב את המורכבות של רקמת ריאה טבעית, חידוש שיכול לשנות את האופן בו מדענים חוקרים מחלות ריאות ומפתחים טיפולים חדשים.
ד"ר עמנואל אוסיי, עוזר פרופסור בפקולטה למדע אירווינג ק. ברבר, אומר שהמודל מייצר רקמות הדומות מקרוב את המורכבות של ריאה אנושית, ומאפשר שיפור בדיקות של מחלות נשימה ופיתוח תרופות.
"לבצע את המחקר שלנו ואת הבדיקה הנדרשת-איפה אנו בוחנים את המנגנונים של מחלות ריאה מורכבות כדי למצוא בסופו של דבר יעדי תרופות חדשים-אנו צריכים להיות מסוגלים ליצור מודלים הדומים לרקמות אנושיות."
צוות המחקר השתמש בביקינק המורכב מג'לטין ששונו פולימרים רגישים לאור ופולימר הנקרא Diacrylate Polyethylene Glycol לתלת מימד להדפיס הידרוגל הכולל סוגי תאים ותעלות מרובות כדי ליצור מחדש כלי שיט, וחיקוי מבנה של דרכי הנשימה האנושיות.
לאחר ההדפסה, ההידרוג'ל מתפקד בדומה לתכונות המכניות המורכבות של רקמת ריאה, ומשפר את האופן בו החוקרים חוקרים תגובות סלולריות לגירויים.
"המטרה שלנו הייתה ליצור מודל חוץ -גופני רלוונטי יותר מבחינה פיזיולוגית של דרכי הנשימה האנושיות", אומר ד"ר אוסיי, שעובד גם עם המרכז לחדשנות לריאות לב של UBC. "על ידי שילוב רכיבים כלי דם, אנו יכולים לדמות טוב יותר את סביבת הריאות, וזה חיוני ללימוד מחלות ובדיקת טיפולים."
ד"ר אוסיי מסביר שכאשר מישהו חולה בסרטן ריאות, מנתח-עם הסכמתו של המטופל-יכול להסיר את החלק הסרטני יחד עם כמה רקמות ריאה רגילות ומספקים דגימות אלה לחוקרים.
עם זאת, לחוקר אין שליטה על כמה רקמות הם יקבלו. הם עשויים לקבל חתיכת רקמה קטנה שהם מביאים למעבדה ולהוסיף כימיקלים שונים לבדיקה. כעת, עם הדפסת ביולוגית תלת מימדית, אנו יכולים לבודד תאים מרקמות שנתרמו אלה ולשחזר דגימות נוספות של רקמות ובדיקה כדי לבצע מחקר במעבדות שלנו ולא לסמוך או לחכות לרקמות שתרמו. "
ד"ר עמנואל אוסיי, עוזר פרופסור. אירווינג ק. בארבר הפקולטה למדע
פורסם ב ביוטכנולוגיה והנדסה ביולוגיתבשיתוף עם MITACs ונתמך על ידי שירותי הבריאות של פרובידנס, המחקר הוא צעד לקראת הערכת היבטים של מחלות ריאה כמו הצטלקות ודלקת, ועלול להוביל לריפוי עתידי למחלות שונות.
הבדיקות המפורטות של העיתון, כולל חשיפת מודל התלת מימד המודפס ביו לתמצית עשן סיגריות, מה שמאפשר לחוקרים לצפות בגדלות בציטוקינים פרו-דלקתיים, או סמנים של תגובות דלקתיות לניקוטין ברקמת הריאה.
"העובדה שהצלחנו ליצור את המודל, ואז להשתמש בטריגרים מסוימים כמו עשן סיגריות, כדי להדגים כיצד המודל יגיב ויחקה היבטים של מחלות ריאה היא התקדמות משמעותית בחקר מנגנונים מורכבים של מחלות ריאה שיסייעו ללמוד כיצד אנו מטפלים בהם," אומר ד"ר אוסיי.
"המודל שלנו מורכב, אך בשל ההתרבות והאופי האופטימלי של הדפסת ביו, ניתן להתאים אותו לכלול סוגי תאים נוספים או תאים שמקורם בחולה, מה שהופך אותו לכלי רב עוצמה לרפואה מותאמת אישית ולמודלים של מחלות."
ד"ר אוסיי מציין כי להתקדם עם עבודה זו מציב את צוות המחקר שלו בעמדה ייחודית לשתף פעולה עם עמיתים כמו אשכול הצטיינות המחקר של אימונוביולוגיה של UBC, חברות ביוטכנולוגיה ואלה שמתעניינים בקידום מודלים ביו -ארציים.
